Пейзажът на кодеците се променя, като шест нови кодека идват в края на 2022-2023 г. В началото на 2022-2023 г. повечето продуценти на стрийминг видео кодират изключително с кодека H.264, който дебютира през 2003 г. Някои по-големи издатели като Netflix, Amazon, YouTube и Facebook, също така внедриха базиран на стандартите наследник на H.264, кодекът HEVC и / или кодекът VP9 на Google. Разпръскване на производители, експериментиращи с кодека AV1 на Alliance for Open Media. Отвъд тези четири съществуващи кодека, през 2022-2023 г. MPEG ще пусне три нови кодека, гъвкаво видео кодиране (VVC), основно видео кодиране (EVC) и видео кодиране с ниска сложност (LCEVC).
С шест нови кодека, които да бъдат разгледани до края на 2022-2023 г., струва си да се прегледат фактори, които допринасят за успешното приемане на кодека. В тази статия ще разгледам тези фактори, използвайки H.264 и HEVC, и ще създам рамка за анализ, която ще използвам в бъдещи статии, за да огранича потенциалния успех на AV1 и трите нови MPEG кодека.
Имайте предвид, че ще пиша предимно от гледна точка на издателя; не от гледна точка на доставчика на плейър или енкодер.
- Разбиране на решения за стрийминг с ниска латентност
- Най-добрите PTZ камери, устройства за заснемане и стрийминг
1. Каква е сравнителната ефективност на кодека?
Най-съществената роля на кодека е да намали размера на потока, необходим за доставяне на видео на нашите зрители. В много случаи ефективността се измерва спрямо H.264. Виждате това на Фигура 1 от доклада за сравнение на HEVC за 2015 г. от Московския държавен университет (MSU). Като обяснение MSU винаги представя данните си, използвайки x264, един от няколкото кодека H.264, със 100% качество. След това, за всеки друг кодек, той показва процентното намаление или увеличаване на скоростта на предаване на данни, необходими за получаване на същото качество като x264.
Например в диаграмата кодекът x265 може да осигури същото качество като x264 при 74% от битрейта или спестявания от приблизително 26%. Кодекът VP9 не е толкова назад, със 77% или спестяване от около 23% в сравнение с x264.
Тези спестявания представляват една основна парична изгода, предоставена от по-новите кодеци. Внедряването на x265 през 2015 г. би намалило разходите за честотна лента за доставка на видео с еднакво качество на HEVC играчи с 26%. VP9 би намалил разходите за честотна лента с 23%.
Помислете за адаптацията на кодека като анализ на безпроблемната работа. Има два източника на приток; спестявания за доставка до съществуващи клиенти, които току-що покрихме, и допълнителни приходи за клиенти на нови пазари, които ще разгледам в следващия раздел. Съществуват множество разходи, свързани с внедряването на кодеци. В обозримо бъдеще ще доставяте кодирано видео H.264, така че разходите за кодиране и съхранение на новите кодеци са добавъчни. Също така ще трябва да актуализирате плейъра си и да извършите известна мярка за тестване и контрол на качеството.
Спестяванията на честотна лента очевидно се отнасят до броя на зрителите за всеки видеоклип. Ето един прост пример. Да предположим, че кодирането в HEVC кодираща стълба струва $ 20,00 и че сте спестили $ 0,01 в разходи за честотна лента на зрител. След като 2000 зрители гледат видеоклипа, вие сте компенсирали тази цена. Ако 2 милиона зрители гледат видеоклипа, вие сте спестили 20 000 щатски долара в разходите за честотна лента. Ето защо е по-лесно за големи компании като Netflix, YouTube, Amazon и Facebook да внедрят нови кодове.
Независимо от размера, когато спестяванията или новите приходи, свързани с новия кодек, надвишават внедряването и други разходи, има логичен смисъл да се внедри нов кодек. Очевидно е, че колкото по-голяма е ефективността на компресия над съществуващото решение, толкова по-големи са спестяванията на честотната лента.
Всичко това настрана, преобладаващото мнозинство от новите кодеци не са спечелени от спестяване на честотна лента или друга ефективност на доставката. Единственият връх на издателите на пирамидите като Netflix, Facebook и YouTube са внедрили VP9, въпреки че в момента той е с около 35-40% по-ефективен от x264. По-скоро издателите обикновено приемат нови кодеци като HEVC, защото това отваря пазари за нови клиенти.
Това води до следващия въпрос.
ПРО БЮЛЕТИНАудио + Видео + ИТ. Нашите редактори са експерти в интегрирането на аудио / видео и ИТ. Получавайте ежедневна информация, новини и професионални мрежи. Абонирайте се за Pro AV днес.
2. Какви нови пазари или платформи дава кодекът?
Когато Adobe добави възпроизвеждане на H.264 към Flash през 2007 г., H.264 беше само с около 15% по-ефективен от VP6 кодека, който беше най-широко използваният Flash кодек преди H.264. Въпреки тези оскъдни спестявания, защо повечето издатели преминаха към H.264 бързо и напълно? Тъй като докато VP6 не играеше на iPod, iPhone или други мобилни устройства, H.264 го направи. С H.264 както във Flash, така и с преобладаващия кодек на мобилни устройства, издателите могат да откажат VP6 и да достигнат два пазара с един кодек, което е напълно безпроблемно.
По същия начин повечето издатели са внедрили HEVC, за да доставят 4K и / или видеоклипове с висок динамичен обхват (HDR) на интелигентни телевизори, телевизионни приемници и OTT устройства. Например в своя доклад за глобалния медиен формат за 2022-2023 г., който докладва за тяхната продукция за 2022-2023 г., encoding.com съобщава, че „очакваме много съществено увеличение на обема през 2022-2023 г., задвижвано от UHD HDR съдържание, тъй като и двете първокласни HDR стандарти Dolby Vision и HDR + видео форматът HEVC. " За съжаление encoding.com не е актуализирал този отчет за резултатите за 2022-2023 г.
По същия начин, най-накрая, Apple започна да поддържа VP9 или AV1 на своите 4K AppleTV устройства, така че зрителите им да могат да гледат 4K видеоклипове в YouTube. Това предвещава значението, което доставчиците на Alliance for Open Media като Facebook, Netflix, YouTube и Amazon ще имат при приемането на AV1.
Изводът е, че ако кодекът не дава възможност за нови пазари, спестяването на честотна лента е единствената полза. Както беше посочено, по каквато и да е причина, извън най-големите видеоиздатели, малко други са намерили тези спестявания достатъчна мотивация за внедряване на нови кодеци.
3. Как е времето за кодиране?
Говорили сме за анализа на безубезността. Задавам този въпрос, защото времето за кодиране се превежда директно в разходите за кодиране и колкото по-високи са разходите, толкова по-трудно е да се постигне безубезност.
Като пример, AWS Elemental MediaConvert таксува $ 0,024 на минута за H.264 кодиране, 0,048 $ на минута за HEVC кодиране и 0,864 $ на минута за AV1 кодиране. За щастие, времето за кодиране на AV1 е спаднало много значително през последните няколко месеца и съм сигурен, че ще последва ценообразуването на Elemental. И все пак, когато времената за кодиране са толкова ледникови, колкото преди AV1, са ви необходими милиони изгледи, за да се натрупат спестяванията на честотната лента, необходими за постигане на безубезност.
4. Може ли да се внедри в софтуер на съответните платформи?
Този въпрос говори за това колко бързо може да бъде приложен кодек на платформи, свързани с вашата услуга. През 2007 г., когато Adobe добави H.264 към Flash, възпроизвеждането беше почти универсално на всички компютри и мобилни устройства. За разлика от това, с HEVC, хардуерната поддръжка на мобилни устройства беше необходима за ефективно възпроизвеждане на батерията, а специален хардуер за декодиране на HEVC беше необходим на повечето интелигентни телевизори, телевизионни приемници и OTT устройства.
С течение на времето все повече и повече устройства започнаха да поддържат HEVC и сега това е почти повсеместно в продуктите от настоящото поколение, като VP9 е малко по-назад. Новите кодеци, които изискват хардуер за ефективно възпроизвеждане, започват от нулата.
Като правило, отнема около две години, за да се появят първите потребителски устройства с хардуерна поддръжка. Като конкретен случай, спецификацията AV1 беше финализирана в средата на 2022-2023 г., а първите интелигентни телевизори с поддръжка на AV1 бяха доставени в средата на 2022-2023 г. Очевидно е, че няма значение колко ефективен е кодекът при стартирането му; става актуално само когато възпроизвеждането е налице на значителен брой платформи, на които доставяте.
Което води до следващия въпрос.
5. Поддържа ли Алиансът за отворени медии кодека?
Въпреки че отнема две години за хардуерна поддръжка, ако изискванията за възпроизвеждане са скромни, възпроизвеждането в браузър или мобилна операционна система може да отнеме няколко седмици. Членовете на Alliance for Open Media обаче, Microsoft, Google, Mozilla и Apple, контролират повечето браузъри и операционни системи и форматите, които поддържат. Ето защо цели седем години след старта си HEVC се поддържа само в 16,99% от всички браузъри и мобилни операционни системи, проследявани от www.caniuse.com (Фигура 2).
Сравнимият брой за AV1, който стартира пет години по-късно? 36,56%. Какво ще кажете за VP9, който беше пуснат по същото време като HEVC? 94,52%.
Ако значителен брой зрители гледат в браузъри и мобилни устройства, поддръжката на платформата има огромна разлика в икономиката. Това е особено вярно, защото софтуерната поддръжка може да бъде постигната толкова бързо.
На този етап изглежда малко вероятно членовете на AOM да поддържат всеки MPEG кодек, независимо дали HEVC, VVC, EVC или LCEVC. Така че, когато базирани на стандарти кодеци като H.264 и MPEG-2 някога са имали надмощие, MPEG кодеците сега са в очевидно неблагоприятно положение на традиционните компютърни и мобилни пазари.
6. Кодекът MPEG стандарт ли е?
Експертната група на Motion Pictures или MPEG създаде и популяризира множество аудио и видео кодеци, които спомогнаха за прехода на аналоговото видео към цифрово. В един момент стандартите MPEG като MPEG-2 и H.264 имаха много по-ясни пътища към успеха от патентованите кодеци като VP9. Днес тази динамика се е променила, така че докато процесът на стандартизация осигурява надеждност на определени технологии, това не е гаранция за успех?
Какво се промени? Почти всичко. Тогава, когато H.264 стартира през 2003 г., излъчването беше крал и поточното предаване не беше опашката на кучето, а нокът. Сега стриймингът очевидно е кучето и излъчва опашката, а компаниите, които контролират внедряването на кодеци в браузъри и мобилни операционни системи, и компаниите за съдържание като Netflix и YouTube, имат невероятно влияние върху внедряването на кодеци.
Както ще говоря за повече в момента, с MPEG-2 и H.264, имаше ясна и сплотена политика за роялти, която излезе през прозореца с HEVC, който има три патентни пула. Два от пуловете са публикували тарифи и годишните ограничения скачат от около 10 милиона долара за H.264 на над 60 милиона долара за HEVC. Другият пул не публикува своите тарифи и повече от седем години след пускането на HEVC все още не е посочил дали ще таксуват възнаграждения за съдържание.
Имайки предвид двугодишния цикъл на разработване на кодеци, много хардуерни компании решиха да внедрят H.264 и HEVC, преди политиката за възнаграждения да стане ясна. След HEVC, големи компании като Apple и Samsung може да забавят приемането на технологията, докато картината на роялти стане по-ясна, което може да добави още 24 месеца към цикъла на приемане.
И накрая, от гледна точка на видео кодеците, MPEG се е свил от около десетгодишен цикъл между MPEG-2, H.264 и HEVC, до седемгодишен цикъл за три допълнителни видео кодека, които ще бъдат финализирани през 2022-2023 г. Разбира се, всеки кодекът предлага различен набор от функции, производителност и други характеристики и е малко вероятно всички да постигнат едно и също търговско приемане.
7. Какъв е моделът на собственост върху технологията и осигуряване на приходи?
Повечето кодеци са резултат от сътрудничество между множество страни. При някои кодеци това води до един или повече патентни пулове, които позволяват на компаниите да възстановят разходите за своите инвестиции в НИРД. За разлика от тях, VP9 е разработен изключително от Google, докато AV1 е разработен от компаниите на Alliance for Open Media, които всички са допринесли със своите патенти за AOM на безвъзмездна основа.
Въпреки това, само защото компания или организация твърди, че притежава всички права върху дадена технология, не я прави такава. Въпреки че Google твърди, че VP9 е с отворен код, както и Алиансът за отворени медии за AV1, администраторът на патентни пулове Sisvel пусна патентни пулове както за VP9, така и за AV1, заявявайки, че тези кодеци използват изобретения, покрити от притежателите на патенти в своите пулове (имайте предвид, че авторът се консултира със Sisvel относно тези пулове).
Разбира се, както H.264, така и HEVC имат роялти както за кодери, така и за декодери, както и за някои типове съдържание, така че самото съществуване на роялти не обрича технология. По-скоро потенциалните лицензодатели се грижат за сплотеността на тази група, яснотата на техните лицензионни условия и колко бързо са достъпни.
8. Как е зададена структурата на роялти?
През 2017 г. Джонатан Самуелсон, главен изпълнителен директор на разработчика на кодеци Divideon, създаде графиката, показана на фигура 3, която стана дете на плаката за дисфункционалността, представена от собствениците на свързани с HEVC патенти. Виждате трите пула и множество допълнителни компании, някои много значими, които не са в нито един пул. Имайте предвид, че това е оригиналната графика, проектирана от Самуелсон; картината на собственост се е променила донякъде оттогава.
Ясно е, че ако сте потенциален лицензодател, бихте предпочели един пул, който включваше всички известни сътрудници в технологията, което всъщност може да се случи за EVC и LCEVC. Въпреки това, повечето основни стандарти имат повече от един пул; това, което искат лицензодателите, е навременна и известна структура за всички основни участници. Показателно е, че въпреки че стандартът VVC е финализиран през юли 2022-2023 г., е малко вероятно условията за лицензиране да бъдат известни до средата на 2022-2023 г. Ако изглеждат подобно на това, което виждате на фигура 3, VVC може никога да не го направи на земята.
9. Има ли роялти за съдържание?
Ако сте стрийминг издател, въпроси 4-8 диктуват колко бързо може да бъде приет кодек от разработчиците на хардуер и софтуер, който контролира колко бързо можете да започнете да използвате кодека, за да го доставите на зрителите си. Този въпрос определя колко ще ви струва като стрийминг издател да внедрите съдържание с този кодек.
Отново, възнагражденията за съдържание не са нечувани и не обричат кодека на провал; както HEVC, така и H.264 имат някои възнаграждения за съдържание. Очевидно обаче тези разходи трябва да бъдат включени в модела на безубезност, за да се определи кога и дали има икономически смисъл да се внедри новият кодек.
Поглед назад и напред
Поглеждайки назад, лесно е да разберем защо H.264 постигна такъв успех: предлагаше умерени спестявания на честотна лента, но играеше на компютри веднага благодарение на Flash и предлагаше навлизане на нов пазар (мобилен). Лицензирането се контролира от един патент, който притежава по-голямата част от свързаните патенти, и въпреки че хардуерното възпроизвеждане се изисква за възпроизвеждане на H.264 на мобилни устройства, хардуерната поддръжка беше почти универсална за начало и скоро стана повсеместна.
За разлика от това, HEVC дебютира с много разединена лицензионна структура, която обезкуражи приемането на технологии. Въпреки че поддръжката на HEVC е почти универсална за мобилни устройства, Smart TV и най-новите поколения OTT устройства, липсата на поддръжка на браузър намалява общата възвръщаемост на инвестициите, докато липсата на яснота относно възнагражденията за съдържание е огромна грижа за много издатели. В резултат на това HEVC е внедрен предимно от издатели, разпространяващи 4K и HDR видеоклипове в хола.
